JPH04350303A - 炭酸ガス回収型火力発電システム - Google Patents

炭酸ガス回収型火力発電システム

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JPH04350303A
JPH04350303A JP3121416A JP12141691A JPH04350303A JP H04350303 A JPH04350303 A JP H04350303A JP 3121416 A JP3121416 A JP 3121416A JP 12141691 A JP12141691 A JP 12141691A JP H04350303 A JPH04350303 A JP H04350303A
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JP
Japan
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power generation
lng
generation system
exhaust gas
pressure turbine
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Application number
JP3121416A
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English (en)
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Takuro Yagi
八木　卓朗
Hidetoshi Shibuya
渋谷　英俊
Ichiro Sugawara
菅原　一朗
Yoshinori Masuko
芳範 増子
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JGC Corp
Original Assignee
JGC Corp
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Publication date
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    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
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  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料の燃焼により発生
するＣＯ２を回収しながら実施する火力発電のシステム
に関する。
【０００２】
【従来の技術】地球の温暖化を防ぐ上で、ＣＯ２の放出
を制限する手段が求められている。火力発電は、大きな
ＣＯ２発生源である上に固定された装置であるから、そ
こで発生するＣＯ２を回収することは、効果的かつ比較
的容易なはずである。
【０００３】これまで考えられた有力な対策は、排ガス
からＣＯ２を化学吸収剤を用いて分離回収することであ
る。　　問題は、ＣＯ２回収を行なった場合の、エネル
ギーの増加に伴う発電コストの増大をいかに抑えるかで
ある。　　化学吸収剤を用いた場合には、加熱してＣＯ
２を分離し、吸収剤を再生する必要がある。　　この再
生装置で加熱を行ないボイラーに熱を供給するために改
めて燃料を消費すれば、そのコストが加わるし、ＣＯ２
の発生量も増大する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一般的な目的
は、火力発電においてＣＯ２回収を行ない、その際に加
圧燃焼方式を使用してエネルギー効率を高め、コストの
増大を抑えた発電システムを提供することにある。　　
本発明の特別な目的としては、燃料としてＬＮＧを使用
した場合にその保有する冷熱を利用して、全体としてさ
らにエネルギー効率を高めた火力発電システムを提供す
ることが挙げられる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の炭酸ガス回収型
火力発電システムは、一般には図１に示すように、Ｃ含
有燃料をＯ２富化空気とともに加圧燃焼ボイラーに供給
して燃焼させ、燃焼熱でスチームを発生させて発電を行
ない、排ガスを脱ＣＯ２装置に通しＣＯ２を回収してか
ら大気中に放出することからなり、脱ＣＯ２装置として
、図２に示すように、加圧条件下に運転されるアミン系
溶剤またはＫ２ＣＯ３水溶液を吸収剤とする加圧型吸収
塔（５１）と、ＣＯ２を吸収した液を加熱してこれを放
出させる再生塔（５２）とから成る装置（５）を使用し
、再生のための加熱源として、上記のボイラー排ガスを
利用し、ＣＯ２吸収後のガスで背圧タービンを回すこと
を特徴とする。
【０００６】再生塔における加熱源としては、上記のよ
うに排ガスを利用するほか、図３に示すように、発電プ
ラントにおいて発電に使用したスチームの一部を背圧タ
ービンを回したのち利用する態様も可能である。　　す
なわち、この態様においては、加圧燃焼ボイラーから発
生したスチームをまず高中圧タービンに供給し、高中圧
タービンを出たスチームを低圧タービンと背圧タービン
とに分けて供給し、脱ＣＯ２装置としては大気圧でＣＯ
２回収が可能なアミン系溶剤を吸収剤とする吸収塔と、
ＣＯ２を吸収した液を加熱してこれを放出させ吸収剤を
再生させる再生塔とから成る装置を使用し、再生のため
の加熱源として背圧タービンから出るスチームを利用す
る。
【０００７】燃料としてＬＮＧを使用する有利な態様に
おいては、分留塔によりＣ２＋成分を除去してから燃焼
に向けると、発熱量にくらべてＣＯ２の生成量を低減す
ることができて好ましい。　　Ｃ２＋成分は、合成原料
として有用であること、いうまでもない。
【０００８】ＬＮＧは、ボイラーへ供給するために気化
させるのに先立って、その冷熱を利用したランキンサイ
クルによる冷熱発電プラントを用いた発電を行なうこと
ができる。
【０００９】Ｏ２富化空気の調製にはＯ２富化膜を使用
すると好都合であり、コンプレッサーにより加圧した空
気を富化膜を通す前および（または）後にＬＮＧと熱交
換して冷却し、コンプレッサーの効率を高めることがで
きる。
【００１０】Ｃ含有燃料としてＬＮＧを使用した場合に
は、上記のほか、回収したＣＯ２をＬＮＧの冷熱を利用
して液化する工程を加えることができる。
【００１１】
【作用】加圧燃焼ボイラー（３）を使用することにより
、燃焼ガス中のＣＯ２分圧を高くでき、ＣＯ２回収の設
備を小型化することが可能になるとともに、回収率を高
め、回収に要するエネルギーを低減することができる。 ボイラー自体を小型にできることはもちろんである。　
　Ｏ２富化空気を使用することにより、この利益はいっ
そう高められ、かつボイラーにおける燃焼を高温高圧条
件下で行ない、高温の燃焼ガスを得ることが可能になる
。 　　その結果、ＣＯ２の化学吸収を行なった吸収剤を再
生するための加熱を行なうリボイラー（５３）に、この
燃焼排ガスを利用することができ、脱ＣＯ２装置（５）
のために特別の熱源を用意する必要がない。　　リボイ
ラーを通った燃焼排ガスは、気液分離器（５４）で凝縮
水を除去したのち、吸収塔（５１）に供給される。　　
ＣＯ２分離後の排ガスは、まだ利用できるエネルギーを
もっているので、背圧タービン（６）を回して発電を行
なう。 　　ＣＯ２も同様であるから、これもシステムの規模に
よっては、背圧タービンを回してエネルギーを発電に利
用することができる。　　再生塔（５２）でＣＯ２を放
出した吸収剤は、循環使用する。
【００１２】上記のようにしてエネルギーを使い果しＣ
Ｏ２をほとんど含まない排ガスは、スタックから大気中
に放出する。　　ＣＯ２は、別に貯蔵または処理をする
設備に送る。
【００１３】
【発明の効果】本発明の発電システムを用いれば、火力
発電に伴って発生するＣＯ２の大部分を、低いエネルギ
ー消費で、従って低コストで回収することができる。　
　ＣＯ２回収のために、新たにＣＯ２を発生させるとい
う矛盾はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】　　本発明の火力発電システムの概要を説明す
るブロックダイアグラム。
【図２】　　図１のブロックダイアグラムのうち、脱Ｃ
Ｏ２装置の部分の構成を示すフローチャート。
【図３】　　図１のブロックダイアグラムのうち、発電
プラントの一態様を示すブロックダイアグラム。
【符号の説明】
１　　ＬＮＧ供給プラント ２　　Ｏ２富化空気供給プラント ３　　加圧燃焼ボイラー ４　　発電プラント ５　　脱ＣＯ２装置 ６　　背圧タービン

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　Ｃ含有燃料をＯ２富化空気とともに加
    圧燃焼ボイラーに供給して燃焼させ、燃焼熱でスチーム
    を発生させて発電を行ない、排ガスは加圧状態を維持し
    たまま脱ＣＯ２装置に通しＣＯ２を回収してから大気中
    に放出することからなり、脱ＣＯ２装置として、高圧で
    ＣＯ２回収が可能なアミン系溶剤またはＫ２ＣＯ３水溶
    液を吸収剤とする加圧型吸収塔と、ＣＯ２を吸収した液
    を加熱してこれを放出させ吸収剤を再生する再生塔とか
    ら成る装置を使用し、再生のための加熱源として上記の
    ボイラー排ガスを利用し、ＣＯ２吸収後のガスで背圧タ
    ービンを回すことを特徴とする炭酸ガス回収型火力発電
    システム。
  2. 【請求項２】　　Ｃ含有燃料をＯ２富化空気とともに加
    圧燃焼ボイラーに供給して燃焼させ、燃焼熱でスチーム
    を発生させて発電を行ない、排ガスを脱ＣＯ２装置に通
    しＣＯ２を回収してから大気中に放出することからなり
    、スチームはまず高中圧タービンに供給し、高中圧ター
    ビンを出たスチームを低圧タービンと背圧タービンに分
    けて供給し、脱ＣＯ２装置として、大気圧でＣＯ２回収
    が可能なアミン系溶剤を吸収剤とする吸収塔と、ＣＯ２
    を吸収した液を加熱してこれを放出させ吸収剤を再生す
    る再生塔とから成る装置を使用し、再生のための加熱源
    として背圧タービンから出るスチームを利用することを
    特徴とする炭酸ガス回収型火力発電システム。
  3. 【請求項３】　　Ｃ含有燃料としてＬＮＧを使用し、分
    留によりＣ２＋成分を除去してから燃焼に向ける請求項
    １または２の発電システム。
  4. 【請求項４】　　Ｃ含有燃料としてＬＮＧを使用し、ボ
    イラーへ供給するために気化させるのに先立って、その
    冷熱を利用した冷熱発電を行なう請求項１または２の発
    電システム。
  5. 【請求項５】　　Ｃ含有燃料としてＬＮＧを使用すると
    ともにＯ２富化空気の調製にＯ２富化膜を使用し、コン
    プレッサーにより加圧した空気を富化膜を通す前および
    （または）後にＬＮＧとの熱交換を行なう請求項１また
    は２の発電システム。
  6. 【請求項６】　　Ｃ含有燃料としてＬＮＧを使用し、回
    収したＣＯ２をＬＮＧの冷熱を利用して液化する工程を
    加えた請求項１または２の発電システム。
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Legal Events

Date Code Title Description
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Effective date: 19991207